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Radio pulsars in binary systems

This thesis focuses on the study of binary radio pulsars, their evolution and some specific use of their properties to investigate fundamental physics such as general relativity and other gravitational theories. The work that we present here is organized in three main parts. First, we report on the study of PSR J1744-3922, a binary pulsar presenting a peculiar `flickering' flux behavior as well as spin and orbital properties that do not correspond to the expectations of standard evolution scenarios. We investigated the nature of this flux behavior. We also studied the pulsar's properties in relationship to the binary radio pulsar population and proposed the existence of an as yet unidentified class of binary pulsars. Second, we conducted an in-depth analysis of the eclipses in the relativistic double pulsar system PSR J0737-3039A/B. During these eclipses, the `A' pulsar partly disappears for ~30 s behind its companion, `B'. The eclipse light curve displays a complex structure of flux modulation that is synchronized with the rotation of pulsar B. We worked on improving our understanding of the eclipse phenomenology and more particularly the modulation phenomenon. From our modeling of the eclipses, we precisely determined the geometry of pulsar B in space and used this information to study the temporal behavior of the eclipses, which revealed that pulsar B precesses around the angular momentum of the system in a way that is consistent with the prediction of general relativity. Third, we searched for the signature of latitudinal aberration in the pulse profile of pulsar A in PSR J0737-3039A/B. This relativistic effect should cause a periodic variation in the separation between the two pulse components of pulsar A on an orbital time scale. The non-detection of this effect allows us to put an upper limit on its amplitude, which constrains the geometry of pulsar A with respect to our line of sight as well as its emission geometry. / Cette thèse se concentre sur l'étude des pulsars en systèmes binaires, leur évolution, ainsi que certains usages de leurs propriétés pour comprendre la physique fondamentale dont la relativité générale et les théories gravitationnelles alternatives. Le travail de cette thèse comprend trois parties principales.En premier lieu, nous présentons l'étude de PSR J1744-3922, un pulsar binaire démontrant d'étranges fluctuations d'intensité lumineuse ainsi que des propriétés orbitales et de rotation qui ne correspondent pas aux prédictions des scénarios évolutifs conventionnels. Nous analysons d'abord les fluctuations d'intensité lumineuse. Nous étudions ensuite la nature de ce pulsar en relation avec la population de pulsars radio en systèmes binaires et proposons l'existence d'une classe de pulsars binaires qui n'avait pas encore été mise à jour.Deuxièmement, nous avons réalisé une analyse en profondeur des éclipses du pulsar double relativiste PSR J0737-3039A/B. Durant ces éclipses, le pulsar `A' disparaît partiellement pendant une trentaine de secondes derrière son compagnon, `B'. La courbe de lumière des éclipses montre une complexe structure de modulation d'intensité qui est synchronisée avec la rotation du pulsar B. Les travaux présentés ici ont pour but de mieux comprendre la phénoménologie des éclipses et visent plus particulièrement le phénomène de modulation. La modélisation des éclipses nous a permis de précisément déterminer la géométrie du pulsar B dans l'espace et d'en déduire son évolution temporelle. Nous concluons que le pulsar B subit une précession de son axe de rotation autour du moment angulaire du système selon un taux et une direction en accord avec la prédiction de la relativité générale.Pour conclure, nous avons recherché la présence d'aberration latitudinale dans le profil du pulse du pulsar A, toujours dans le double pulsar PSR J0737-3039A/B. Cet effet relativiste devrait causer une

Identiferoai:union.ndltd.org:LACETR/oai:collectionscanada.gc.ca:QMM.40755
Date January 2009
CreatorsBreton, René
ContributorsVictoria Kaspi (Internal/Supervisor)
PublisherMcGill University
Source SetsLibrary and Archives Canada ETDs Repository / Centre d'archives des thèses électroniques de Bibliothèque et Archives Canada
LanguageEnglish
Detected LanguageFrench
TypeElectronic Thesis or Dissertation
Formatapplication/pdf
CoverageDoctor of Philosophy (Department of Physics)
RightsAll items in eScholarship@McGill are protected by copyright with all rights reserved unless otherwise indicated.
RelationElectronically-submitted theses.

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